JPS5838930Y2 - 太陽熱温水装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、凍結と空焚きを防止した太陽熱温水装置に
関するものである。

省エネルギーが叫ばれている今日においては、給湯用や
暖房用などに各種の太陽熱温水器が広く用いられている
。

この太陽熱温水器の１つとして、透明外管と集熱内管と
からなる有底の真空二重集熱管を用いたものがあるが、
この真空二重集熱管を用いた太陽熱温水器にあっては、
集熱内管の内部に加熱媒体たる水を収容するようになっ
ていることから、この集熱内管内が満杯状態にあるとき
に外気温が下がり、その水が凍結するに至ると、その体
積の増大により真空二重集熱管を破壊するおそれがあっ
た。

これを防止するための手段として、加熱媒体である水に
不凍結剤を混入する手段があるが、この場合には用途が
熱交換型の太陽熱温水器に限られ、応用範囲を非常に限
定することになる上、配管材料などの寿命の上からも好
ましいとは云えない。

また、外気温の低下時に真空二重集熱管の破壊を防止す
る他の手段として、外気温の低温時に水を循環するポン
プを作動する手段もあるが、ポンプの駆動電力が無駄と
なり、決して好ましい手段とはならない。

そこで、低温時の真空二重集熱管の破壊を防止するため
に、真空二重集熱管内の水を全部抜き取る手段が講じら
れているが、外気温の上昇に先だち真空二重集熱管への
給水を忘れると、外気温が上昇したときに真空二重集熱
管が空焚き状態となリ、この状態で冷水を給水した場合
、集熱内管の内外面に大きな温度差を生じて真空二重集
熱管が破壊するおそれがある。

以上のように、従来の有底の真空二重集熱管を用いた太
陽熱温水器においては、真空二重集熱管の凍結と空焚き
を防止できるようにした有効な手段はなく、このためこ
の種の太陽熱温水器の利用範囲を狭めていた。

この考案は、上記の点に鑑み、有底の真空二重集熱管の
凍結と空焚きを自動的に防止できるようにし、太陽熱温
水器の利用価値を一層高揚させるようにまた太陽熱温水
装置を提供するものである。

以下、この考案の一実施例を図面に基づいて詳細に説明
する。

第１図において、１は一端を閉じ他端を開口させた透明
外管２と集熱内管３とからなる有底の真空二重集熱管で
、この有底の真空二重集熱管１を複数並設して温水生成
部を構成している。

そして、温水生成部を構成する各真空二重集熱管１は、
屋上あるいは屋根に固定した設置フレーム（図示省略）
にその口部４を上部とし、またその底部５を下部として
適宜傾斜した状態で支持されるものであり、この傾斜角
度は図示はしないが、所要の傾斜角度に調節可能としで
ある。

６は各真空二重集熱管１の集熱内管３内に挿入した集熱
内管３内に水を供給する給水管であり、この給水管６の
一端の吐水ロアは集熱内管３内においてすでに生成され
た温水と供給した水との混流を防ぐために、そして後述
の手段により集熱内管３内の水を排出するために、集熱
内管３内の下部の底部５付近に開口しており、他端は給
水ヘッダー８に接続連通している。

９は各真空二重集熱管１の集熱内管３内に挿入した集熱
内管３内で生成された温水を導く温水導管であり、この
温水導管９の一端の吸入口１０は集熱内管３内で生成さ
れその比重差により上部の口部４付近に上昇した温水を
導くために、集熱内管３の上部の口部４付近に開口して
あり、他端は温水集収ヘッダー１１に接続連通している
。

なお、１２は真空二重集熱管１０口部４を塞ぐキャップ
、１３は真空二重集熱管１の口部４付近を囲む断熱材に
より形成したカバーである。

１４は各真空二重集熱管１の底部５の下端よりも下方に
位置させて取り付ける温水タンクであり、この温水タン
ク１４は断熱材１５により形成されている。

１６は温水タンク１４の底部寄りの位置に開口した水の
供給口であり、この供給口１６には温水タンク１４内へ
水を供給する供給管１７が接続されており、この供給管
１７はその他端を水道管などに接続するものであり、適
宜な位置に供給バルブ１８を備えている。

１９は温水タンク１４の底部付近に開口した温水の取出
口であり、この取出口１９には温水タンク１４内の温水
を取り出し取出管２０が接続されており、この取出管２
０は適宜な位置に取出バルブ２１を備えている。

なお、２２は温水タンク１４の上部に設けた連通管であ
り、温水タンク１４の内部と外部とを連通させるための
ものである。

２３は各真空二重集熱管１の口部４の上端よりも上方に
位置させて取り付ける補助タンクであり、この補助タン
ク２３は断熱材２４により形成されている。

この補助タンク２３は、その上部付近には水の給水口２
５を開口するとともに、その底部には水の流出口２６を
開口している。

そして、補助タンク２３は、後述する構成により補助タ
ンク２３内に少なくとも各真空二重集熱管１の集熱内管
３内を満杯とするのに必要な水量を保有し得る容積を有
している。

なお、２７は補助タンク２３の上部に設けた連通管であ
り、補助タンク２３の内部と外部とを連通させるための
ものである。

２８は各真空二重集熱管１の底部５の下端よりも下方に
位置させて取り付ける切換バルブユニットであり、それ
ぞれ正常作動側回路ａと異常体止側回路すとを同時に切
り換える二連の切換バルブ２９ ａ 、２９ ｂを備え
ている。

３０は温水タンク１４と補助タンク２３とを接続連通す
る第一給水配管であり、その一端の流入口３１は温水タ
ンク１４の底部付近に開口しており、またその他端は補
助タンク２３の給水口２５に接続した補助給水配管３２
と接続している。

３３は補助タンク２３と切換バルブユニット２８とを接
続連通ずる第二給水配管であり、その一端は補助タンク
２３の流出口２６に接続した流出配管３４と接続してお
り、またその他端は切換バルブユニット２８の一方の切
換バルブ２９ ａと接続している。

３５は切換バルブユニット２８と各真空二重集熱管１の
集熱内管３内に挿入した給水管６とを接続連通ずる給排
水配管であり、その一端は切換バルブユニット２８の他
方の切換バルブ２９ ｂと接続しており、またその他端
は給水ヘッダー８を介して給水管６と接続している。

そして、第二給水配管３３と給排水配管３５とを切換バ
ルブユニット２８の正常作動側回路ａにそれぞれ位置し
た各切換バルブ２９ａ。

２９ ｂを介して連通ずるようにしている。

したがって、補助タンク２３と各真空二重集熱管１の下
部の底部５とは、切換バルブユニット２８を介在させて
第二給水配管３３、給排水配管３５、給水ヘッダー８お
よび給水管６で接続連通することになる。

また、各切換バルブ２９ ａ 、２９ ｂが異常体止側
回路すにそれぞれ切り換わると、第二給水配管３３と給
排水配管３５との連通は遮断され、第二給水配管３３の
切換バルブユニット２８側の端部は一方の切換バルブ２
９ ａにより閉じられ、そして給水排水配管３５の切換
バルブユニット２８側の端部は異常体止側回路すに切り
換わった他方の切換バルブ２９ ｂを介してドレイン管
３６と連通ずるようにしている。

３７は温水タンク１４内の上部に開口したドレイン管３
６の排出口である。

なお、ドレイン管３６の排出口３７を温水タンク１４の
内部と外部との２個所に設け、適宜な切換バルブ（図示
省略）を設けて、集熱内管３内の水の排出を温水タンク
１４の内部と外部とに切り換えるように構成することも
可能である。

３８は真空二重熱管１の集熱内管３内に挿入しした温水
導管９と温水タンク１４とを接続連通する温水送水配管
であり、その一端は温水集収ヘッダー１１を介して温水
導管９と接続しており、またその他端の温水吐出口３９
は温水タンク１４内の上部に開口している。

４０は第一給水配管３０に設けたポンプであり、温水タ
ンク１４内の加熱媒体である水を補助タンク２３、真空
二重集熱管１、温水タンク１４へと強制循環させるため
のもので、温水タンク１４に近接した適宜位置に設けで
ある。

４１は第一給水配管３０に設けた第一逆止弁であり、ポ
ンプ４０により送り出された水の逆流を防ぐもので、ポ
ンプ４０に近接した適宜位置に設けである。

ここで、第一給水配管３０から第二給水配管３３へ水を
送る過程において、補助タンク２３内に集熱内管３のす
べてを満杯とするのに必要な水量を予備水として保有し
維持させる機構の構成について説明する。

４２はポンプ４０により温水タンク１４から第一給水配
管３０、補助給水配管３２を介して補助タンク２３内に
供給される水の満水レベルを検知するボールタップであ
り、補助タンク２３内に供給された水が満水レベルに達
したことを検知すると給水口２５を閉じて水の供給を停
止し、また補助タンク２３内の水が満水レベルより下が
ったことを検知すると給水口２５を開いて水を補助タン
ク２３内に供給するようにしたものである。

ここにおいて、補助タンク２３内の満水レベルは、各集
熱内管３のすべてが空の状態のときにこのすべての各集
熱内管３内を満杯とするのに必要な量の水を予備水とし
て保有し維持させる水面レベルの部位である。

４３は第一給水配管３０と第二給水配管３３とを接続連
通ずるバイパス配管である。

４４は補助給水配管３２に設けたオリフィスなどの絞り
弁であり、第一給水配管３０からの補助タンク２３内へ
の水の供給量を調節するものである。

すなわち、第一給水配管３０からの水の流量を、補助タ
ンク２３内へ供給される水の流量とバイパス配管４３を
流れる水の流量とに適宜調節するものである。

そして、この絞り弁４４による補助タンク２３内への水
の供給量の調節は、絞り弁４４の開度を調節することに
より行ない、補助タンク２３内に満水レベルの水を保有
させるような開度に設定するもので、補助タンク２３の
流出口２６から流出する水の量よりも多量の水が給水口
２５から補助タンク２３内に入るような開度に設定し、
常に補助タンク２３内に満水レベルの水を予備水として
保有し維持させるようにしている。

また、この絞り弁４４の開度の設定は、太陽熱温水装置
の規模の大小によって予め設定しておくものである。

４５はバイパス配管４３に入った水が流出配管３４から
補助タンク２３内へ逆流するのを防ぐ第二逆止弁である
。

以上のように、ボールタップ４２、バイパス配管４３、
絞り弁４４および第二逆止弁４５は補助タンク２３内に
予備水を保有し維持させるための機構を構成しているが
、この機構は第２図に示すように構成してもよいもので
ある。

すなわち、一端を第一給水配管３０に接続した補助給水
配管３２の他端の給水口２５を補助タンク２３の底部に
開口し、また一端を第二給水配管３３に接続した流出配
管３４の他端の流出口２６を補助タンク２３内に少なく
とも各集熱内管３のすべてが空の状態のときにこのすべ
ての各集熱内管３内を満杯とするのに必要な量の水を予
備水として保有し維持させる水面レベルの部位に開口し
、さらに第一給水配管３０と第二給水配管３３とを接続
連通ずるバイパス配管４３に絞り弁４４を設けたもので
ある。

４６は外気温を検知して切換バルブユニット２８の各切
換バルブ２９ ａ 、２９ ｂをそれぞれ正常作動側回
路ａと異常体止側回路すのいずれかの回路への切り換え
を誘起する温度センサーで、たとえば水の凍結する直前
の温度（２〜４℃）を設定し、外気温が設定温度以下と
なったとき温度センサー４６がこれを検知すると、切換
バルブユニット２８の各切換バルブ２９ ａ 、２９
ｂが異常体止側回路すにそれぞれ切り換わり、また外気
温が設定温度以上となったとき温度センサー４６がこれ
を検知すると、各切換バルブ２９ ａ 、２９ ｂが正
常作動側回路ａにそれぞれ切り換わるものである。

この温度センサー４６による外気温の検知により切換バ
ルブユニット２８の各切換バルブ２９ ａ 、２９ ｂ
の切り換えを誘起させる具体的な実施の一例を説明すれ
ば、ダイヤフラムまたはベローズを用い、内に気体また
は液体を封入し、温度変化による気体などの体積変化を
利用し、その変化をストロークの変化に伝え、各切換バ
ルブ２９ ａ 、２９ ｂの切り換えを誘起させるよう
にしてもよく、その他各切換バルブ２９ ａ２９ ｂの
切り換えを誘起できるものであればとくに限定されるも
のでなく、各種の温度センサー４６を利用することがで
きるものである。

なお、この実施例においては、温度センサー４６で外気
温を検知するようになっているが、温度センサー４６を
真空二重集熱管１の集熱内管３内に設け、集熱内管３内
の管内温度を検知するようにしてもよい。

ここにおいて、切換バルブユニット２８の取付位置は、
温度センサー４６の外気温の検知により切換バルブユニ
ット２８の各切換バルブ２９ ａ 、２９ ｂが第二給
水配管３３と給排水配管３５との連通を遮断する異常体
止側回路すに切り換わったとき、集熱内管３内の水を水
頭差によるサイフオン効果により給水管６、給水ヘッダ
ー８、給排水配管３５、ドレイン管３６を介して温水タ
ンク１４内に排出するために、集熱内管３の底部５と適
宜な水頭差△Ｈ１を保持した真空二重集熱管１の底部５
の下端より下方位置であるとともに、ドレイン管３６の
排出口３７である温水タンク１４内の上部と適宜な水頭
差△Ｈ２を保持した温水タンク１４の上端より上方位置
とする。

なお、切換バルブユニット２８の取付位置は、前記実施
例に限定されるものではなく、少なくとも真空二重集熱
管１の底部５の下端より下方であればよい。

この場合は、切換バルブユニット２８とドレイン管３６
の排出口３７との間に適宜な水頭差△Ｈ２を保持させて
適宜な位置に開口させればよい。

ここで、温水タンク１４内の水を収容量について説明す
ると、温水タンク１４内の満水レベルは、温水タンク１
４内の上部に必要最少限度の空間を残す部位であり、こ
の満水レベルは適宜な手段により外部から検知できるよ
うに構成しておく。

温水タンク１４内の満水レベルを温水タンク１４内の上
部に必要最少限度の空間を残す部位にしたのは、温度セ
ンサー４６の外気温の検知により各集熱内管３内の水を
排出する際に温水タンク１４内の上部に開口した温水送
水配管３８を介して各集熱内管３内を空気導通させるた
めであり、とくに実施例で示すようにドレイン管３６の
排出口３７を温水タンク１４内に開口した場合は、温水
タンク１４内の満水レベルの上部に残した空間は少なく
とも満杯状態にある各集熱内管３内の水を収容できる空
間とする。

つぎに、この考案の作用を説明する。

まず、この考案に係る太陽熱温水装置における加熱媒体
である水の循環について説明する。

水の循環の前提として、外気温が氷の凍結温度よりも高
い温度の場合であることは当然であり、温度センサー４
６により切換バルブユニット２８の各切換バルブ２９
ａ 、２９ ｂは正常作動側回路ａにそれぞれ位置し、
第二給水配管３３と給排水配管３５とは連通した状態と
なっている。

また、補助タンク２３内に予備水を保有し維持させる機
構を構成する絞り弁４４の開度をその太陽熱温水装置の
規模に応じて設定しておく。

そこで、まず供給バルブ１８を開いて供給管１７から温
水タンク１４内に水を供給する。

つぎに、ポンプ４０を作動させると、温水タンク１４内
に供給された水は、ポンプ４０で加圧されて第一逆止弁
４１．第一給水配管３０を上昇して補助給水配管３２と
バイパス配管４３に分岐する。

バイパス配管４３に流入した水は、流出配管３４に設け
た第二逆止弁４５により補助タンク２３内へは流入せず
に第二給水配管３３に流入する。

一方、補助給水配管３２に流入した水は、絞り弁４４、
給水口２５を経て補助タンク２３内に流入する。

ここで、補助給水配管３２に設けた絞り弁４４の開度は
、補助タンク２３内の底部に開口した流出口２６から流
出する水の量よりも多量の水が給水口２５から補助タン
ク２３内に流入するような開度に設定しているので、補
助タンク２３内には水が除々に貯留する。

補助タンク２３内に流入した水が貯留して満水レベルに
達すると、これをボールタップ４２が検知して給水口２
５を閉じて補助タンク２３内への水の供給を停止する。

しかして、このときは第一給水配管３０を上昇した水は
すべてバイパス配管４３に流入することになる。

また、補助タンク２３の底部に開口した流出口２６から
は水が流出しているので、補助タンク２３内に貯留した
水の水位は除々に下がる。

そして、ボールタップ４２が補助タンク２３内に貯留し
た水が満水レベルより下がったことを検知すると、給水
口２５を開いてまた水を補助タンク２３内に供給するよ
うにしている。

すなわち、ボールタップ４２の検知により給水口２５の
開閉を繰り返して補助タンク２３内には常に予備水を保
有し維持することになる。

さて、補助タンク２３の流出口２６から流出した水は、
バイパス配管４３からの水と合流して第二給水配管３３
に流入し、第二給水配管３３に流入した水は切換バルブ
ユニット２８における各切換バルブ２９ ａ 、２９
ｂの正常作動側回路ａおよび給排水配管３５を経て給水
ヘッダー８に流入し、そして各真空二重集熱管１の集熱
内管３内に挿入した給水管６から各集熱内管３内の下部
の底部５に流入する。

各集熱内管３内が水で満たされると、ついで水は各集熱
内管３の上部の口部４付近に吸入口１０を開口した温水
導管９を経て温水集取ヘッダー１１に流入し、そして温
水送水配管３８を経て温水タンク１４の上部に開口した
温水吐出口３９から温水タンク１４内に流入する。

温水タンク１４内に供給管１７から供給された水は、前
記の循環を繰り返しながら除々に温水タンク１４内に貯
留する。

そして、温水タンク１４内に貯留した水が温水タンク１
４内の満水レベルに達したら、供給管１７の供給バルブ
１８を開して温水タンク１４内への水の供給を止める。

したがって、水は温水タンク１４、補助タンク２３およ
び各集熱内管３内がそれぞれ満たされた状態でポンプ４
０により循環する。

つぎに、日射時の温水生成について説明すると、水は前
記のようにポンプ４０により循環しており、この循環中
の各集熱内管３内において太陽の日射により温められる
。

そして、日射中の循環の繰り返しにより温水タンク１４
内の水の温度は除々に上昇して温水となる。

このようにして生成された温水を温水タンク１４から取
り出す場合については、まずポンプ４０の作動を停止し
、つぎに取出管２０に設けた取出バルブ２１を開いて温
水タンク１４内から温水を取り出す。

前記のようにして温水が生成されかつ取り出されるもの
であり、つぎにとくに冬季夜間などにおいて外気温が低
下した場合について説明する。

通常、夜間はポンプ４０を停止しているので水は循環し
ていない状態であり、また温水タンク１４内から温水を
取り出しても、補助タンク２３内には予備水が残留して
いるとともに、各集熱内管３内も満杯状態にある。

この状態で外気温が低下し、集熱内管３内の水が凍結す
ると、水の凍結による体積の膨張により真空二重集熱管
１が破壊してしまう。

この考案は、外気温が水が凍結する温度に近づくと、温
度センサー４６がこれを検知し、切換バルブユニット２
８の各切換バルブ２９ ａ 、２９ ｂが正常作動側回
路ａから異常体止側回路すにそれぞれ自動的にかつ同時
に切り換わる。

この各切換バルブ２９ ａ 、２９ ｂの異常体止側回
路すへの切換わりにより第二給水配管３３と給排水配管
３５とは遮断され、第二給水配管３３の切換バルブユニ
ット２８側の端部は一方の切換バルブ２９ ａにより閉
鎖され、そして給排水配管３５の切換バルブユニット２
８側の端部は異常体止側回路すに切り換わった他方の切
換バルブ２９ｂを介してドレイン管３６に接続連通する
。

しかして、このとき給排水配管３５の切換バルブユニッ
ト２８側の先端部と各真空二重集熱管１の下部の底部５
との間の水頭差△Ｈ１の存在によりサイフオン効果が働
き、各真空二重集熱管１の集熱内管３内の水は、その下
部の底部５付近に吐水ロアを有する給水管６から給水ヘ
ッダー８、給排水配管３５、切換バルブユニット２８の
異常体止側回路すに位置する他方の切換バルブ２９ ｂ
を経てドレイン管３６の排出口３７から温水タンク１４
に排出され、とくに水がドレイン管３６の排出口３７ま
でくると、各真空二重集熱管１の下部の底部５と排出口
３７との水頭差は△Ｈ３となり、サイフオン効果が一層
助長され、排水を促進するようになり、そして給水管６
の吐水ロアが各集熱内管３の下部の底部５付近に位置さ
せであるから、各集熱内管３内の水はほとんど全部排出
され、外気温が水の凍結温度に達してもそれにより各真
空二重集熱管１が破壊すると云ったことがなくなる。

なお、温水タンク１４から温水を取出さず、かつポンプ
４０を作動していない状態においても、温度センサー４
６が設定温度以下の外気温を検知して同様に作用するの
で、各真空二重集熱管１が破壊することはない。

この場合、温水タンク１４内に満水レベルの水を保有し
た状態で各集熱内管３内の水を温水タンク１４内に排出
しても、温水タンク１４内の満水レベルを温水タンク１
４内の上部に必要最少限度の空間を残す部位にしている
ので、各集熱内管３内から排出された水が温水タンク１
４から溢れ出るということがないことはもちろん、各集
熱内管３内のすべての水を確実に排出することができる
。

つぎに、各集熱内管３内の水をすべて排出した後、外気
温が上昇した場合を説明する。

この状態に放置しておくと、各真空二重集熱管１が太陽
の日射により空焚き状態となり、過熱による破壊や性能
劣化の原因となる。

この考案は、水の凍結温度まで低下した外気温が上昇す
ると、温度センサー４６がこれを検知し、切換バルブユ
ニット２８の各切換バルブ２９ ａ 、２９ ｂが異常
体止側回路すから正常作動側回路ａにそれぞれ自動的に
かつ同時に切り換わる。

この各切換バルブ２９ ａ 、２９ ｂの正常作動側回
路ａへの切り換わりにより第二給水配管３３と給排水配
管３５とが連通し、その結果補助タンク２３内の予備水
が補助タンク２３と各真空二重集熱管１との水頭差によ
るサイフオン効果により、流出配管３４、第二給水配管
３３、切換バルブユニット２８の各切換バルブ２９ａ、
２９ｂ、給排水配管３５、給水ヘッダー８、給水管６を
経て各真空二重集熱管１の集熱内管３内に流入して満杯
状態となる。

しかして、各真空二重集熱管１が空焚き状態となること
はなく、各真空二重集熱管１の過熱による破壊や性能劣
化が防げ、また新たに水を供給しても、水は各集熱内管
３内の温水と混合し、各真空二重集熱管１の急冷による
破壊、いわゆるヒートショックを防止する。

また、水を供給しなかった場合、各集熱内管３内の温水
の温度が上昇し、１００℃近くなり蒸気の発生をみても
、蒸気は温水導管９、温水集取ヘッダー１１．温水送水
配管３８を経て温水タンク１４内に放出されることにな
るので、各集熱内管３内の過圧による各真空二重集熱管
１の破壊も起らない。

つぎに、第２図に示す他の実施例の作用を説明するが、
第１図の実施例の作用と同じ作用は省略し、相違する作
用のみについて説明する。

まず、温水生成のための水の通常の循環について説明す
る。

最初に補助タンク２３内に予備水を保有し維持させる機
構を構成する絞り弁４４の開度は、絞り弁４４による流
路損失が流出口２６と絞り弁４４との水頭差△ｈより少
し多くなれば良い程度の開度であり、はぼ全開に近い開
度である。

ポンプ４０により加圧されて第一給水配管３０を上昇し
た水は、補助給水配管３２とバイパス配管４３に分岐す
る。

バイパス配管４３に流入した水は、流出口２６と絞り弁
４４との水頭差△ｈの存在により補助タンク２３内へは
流入せずに第二給水配管３３に流入する。

一方、補助給水配管３２に流入した水は、補助タンク２
３の底部に開口した給水口２５から補助タンク２３内に
流入し、補助タンク２３内に除々に貯留する。

補助タンク２３内に流入した水が貯留して補助タンク２
３の流出口２６の水面レベルに達すると、補助タンク２
３内に予備水を保有し維持しつつ流出口２６からオーバ
ーフローする。

流出口２６からオーバーフローした水は流出配管３４に
流入し、バイパス配管４３からの水と合流して第二給水
配管３３に流入する。

すなわち、補助タンク２３の流出口２６および絞り弁４
４により補助タンク２３内には常に予備水を保有し維持
することになる。

つぎに、各集熱内管３内の水をすべて排出した後、外気
温が上昇した場合を説明する。

温度センサー４６により各切換バルブ２９ ａ 、２９
ｂが正常作動側回路ａにそれぞれ切り換わって第二給
水配管３３と給排水配管３５とが連通ずると、補助タン
ク２３内の予備水が補助タンク２３と各真空二重集熱管
１との水頭差によるサイフオン効果により、補助給水配
管３２、バイパス配管４３、第二給水配管３３、切換バ
ルブユニット２８の各切換バルブ２９ ａ 、２９ ｂ
、給排水配管３５、給水ヘッダー８、給水管６を経て各
真空二重集熱管１の集熱内管３内に流入して満杯状態と
なる。

以上のように、この考案は、前記のような構成からなり
作用を有するものであるから、太陽熱温水装置としての
本来の目的である温水の生成、取出しはもちろんのこと
、外気温または真空二重集熱管内の温度が水の凍結する
温度に近づくと、温度センサーがこれを検知し、切換バ
ルブユニットの各切換バルブを正常作動側回路から異常
体止側回路にそれぞれ自動的にかつ同時に切り換えるこ
とにより真空二重集熱管内の水をすべて管外に排出する
ので、真空二重集熱管内での水の凍結による真空二重集
熱管の破壊が確実に防止できる。

そして、真空二重集熱管内の水を排出した後、外気温ま
たは真空二重集熱管内の温度が上昇したとき、温度セン
サーが再びこれを検知し、切換バルブユニットの各切換
バルブを異常体止側回路から正常作動側回路にそれぞれ
自動的にかつ同時に切り換えることにより補助タンク内
に残留している予備水が真空二重集熱管内に流入し満杯
状態になるので、温度が上昇しても真空二重集熱管が空
焚き状態になることはなく、真空二重集熱管の過熱によ
る破壊や性能劣化を確実に防止でき、新たに水を供給し
ても、水は真空二重集熱管内の温水と混合し、真空二重
集熱管の急冷による破壊を確実に防止し、また水を供給
せず、真空二重集熱管内の温水の温度が上昇し１００℃
近くになり蒸気の発生をみても、この蒸気は温水タンク
内に放出されるようになるので真空二重集熱管内の過圧
による破壊も防止できるから、太陽熱温水装置としてそ
の利用価値が一層高揚する。

さらには、構成が簡単であるので製造が容易であり、安
価に得ることができるなどの効果がある。

なお、この考案は、前記の実施例に限定されるものでは
なく、前記の実施例以外の態様でも実施できるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

図面は、この考案の実施例を示すものであり、第１図は
一部概略断面説明図、第２図は補助タンクの他の実施例
を示す断面説明図である。 １・・・・・・真空二重集熱管、５・・・・・・底部、
６・・・・・・給水管、９・・・・・・温水導管、１４
・・・・・・温水タンク、１６・・・・・・供給口、１
９・・・・・・取出口、２３・・・・・・補助タンク、
２８・・・・・・切換バルブユニツ）−１２９ａ 、２
９ ｂ・・・・・・切換バルブ、３０・・・・・・第−
結氷配管、３３・・・・・・第二給水配管、３５・・・
・・・給排水配管、３６・・・・・・ドレイン管、３８
・・・・・・温水送水配管、４０・・・・・・ポンプ、
４２・・・・・・ボールタップ、４３・・・・・・バイ
パス配管、４４・・・・・・絞り弁、４６・・・・・・
温度センサー、ａ・・・・・・正常作動側回路、ｂ・・
・・・・異常体止側回路。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 所要の傾斜角度をもって屋上などに取り付ける１以上の
   有底の真空二重集熱管と、水の供給口と温水の取出口を
   備え、該真空二重集熱管の下端よりも下方に位置させて
   取り付ける温水タンクと、少なくともすべての真空二重
   集熱管内を満杯にするだけの水を保有し得る容積を有し
   、当該真空二重集熱管の上端よりも上方に位置して取り
   付ける補助タンク並びに前記真空二重集熱管の底部より
   も下方に位置させて取り付ける切換バルブユニットの４
   部からなり、前記切換バルブユニットは正常作動側回路
   と異常体止側回路とを切り換える二連切換バルブを有し
   、前記温水タンクと前記補助タンクとを第一給水配管で
   接続連通し、前記補助タンクとすべての真空二重集熱管
   の底部とを前記切換バルブユニットを介在させて第二給
   水配管。 給排水配管で接続連通し、前記切換バルブユニットの異
   常体止側回路によって第二給水配管と給排水配管とを遮
   断して一方では第二給水配管を閉じ、他方では当該異常
   体止側回路およびドレイン管を介して給排水配管を連通
   ずるようにし、さらに前記真空二重集熱管の上部と前記
   温水タンクとを温水送水配管で接続し、これに前記補助
   タンクをバイパスして加熱媒体を強制循環させるポンプ
   と、外気温または前記真空二重集熱管内の温度を検知し
   て前記正常作動側回路の異常体止側回路のいずれかの回
   路に前記切換バルブユニットの二連切換バルブの切り換
   えを誘起する温度センサーを設けたことを特徴とする、
   太陽熱温水装置。